JPH0572348B2 - - Google Patents
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、溶融金属用に使用されるアルミナと
窒化ホウ素を含有するセラミツクス複合材料に関
するものである。 ［従来技術と問題点］ 現在、セラミツクス材料が種々の溶融金属処理
用に有効に使用されている。通常、この種の処理
は、急速に温度上昇および激しい温度グラジエン
トなどの極端な環境条件を前提としている。特に
厳しい応用面は水平連続鋳造機のブレークリング
である。一般にブレークリングは、極度に急速な
温度上昇と、しばしば1000℃／cmを超える高い温
度グラジエントを受ける。このような条件は、破
断防止のために優れた熱シヨツク抵抗を有する材
料を必要とする。さらに、この材料は好ましくは
溶融金属に対する高い耐摩性と耐食性とを有し、
機械加工可能で、経済的に製造可能でなければな
らない。 窒化ホウ素は、その優れた熱シヨツク抵抗性
と、耐食性と、高温安定性と、加工性との故に、
ブレークリングの材料として有効に使用される。
しかしこの材料は優れた耐摩性に欠け、従つて流
動金属に露出された時に高度の摩耗を受ける。さ
らに、BNセラミツクスは代表的にはB2O3結合剤
相を含有し、これが化学的に溶融金属と反応し
て、さらに窒化ホウ素セラミツクスの一体性を損
なう可能性がある。BNの劣化は、鋳造される金
属について問題を生じる。BN粒子、およびB2O3
と炭素との反応から生じるB2O3ガスまたはCO2
ガスから成る泡が固化中の金属中に捕捉される。 またアルミナは、その硬度と、耐摩性と、化学
的安定性との故に溶融金属処理用に使用される。
アルミナセラミツクスは有効ではあるが、しばし
ば低い熱シヨツク抵抗性を有し、またその硬度の
故に加工が困難である。 Al2O3の耐摩性と化学的安定性とを有するが、
またBNの熱シヨツク抵抗性と優れた加工性とを
有する耐火性材料を提供する事が好ましい。 ライス他は、「熱構造用セラミツクス複合材
料」、Cer.Eng.Sci.Proc.、１：424−43（Nos.7−
８、1980）において、誘電用のアルミナ−窒化ホ
ウ素複合材料を記載している。窒化ホウ素の原料
として、微細な凝集粒子を含有しないBNが好ま
しい。アルミナと窒化ホウ素を粉砕し、1800℃以
上の温度で処理する。1700℃またはこれ以下の処
理温度は不適当と述べられている。得られた複合
材料は193.05〜199.95MPa（28〜29psi×106）のヤ
ング係数を有していた。 ルーイス他は、「アルミナ−およびムライト−
窒化ホウ素果粒状セラミツクス−セラミツクス複
合材料における微構造および熱機械的特性」Cer.
Eng.sci.Proc.、２：719−27（Nos.7−８、1981）
において、微細な窒化ホウ素およびアルミナの果
粒材料を16−40時間、アルコール中において湿式
ミル引きし、空気中または真空条件で熱間プレス
する事によつて製造されたアルミナ／窒化ホウ素
複合材料を開示している。ルーイス他によつて開
示された複合材料は、理論密度の94.5％〜96.5％
の密度と、103〜77GPa（11×106〜17×106psi）
の平行ヤング係数と、20×10-6／℃の平行
CTEと、７×10-6／℃の垂直CTEとを有して
いた。 ［発明の目的および効果］ 本発明の１つのアスペクトは、果粒状アルミナ
と窒化ホウ素の混合物を加熱圧縮する事によつて
製造された複合材料において、この複合材料は本
質的に、約50重量％乃至約90重量％のアルミナ
と、約10重量％乃至約50重量％の窒化ホウ素とか
ら成り、前記複合材料は、理論密度の93％以下、
好ましくは約73％乃至約93％、さらに好ましくは
83％乃至93％の密度と、０以上、約15×10-6／
℃以下の複合材料圧縮方向に平行に切断された試
料について測定された熱膨張係数（CTE）と、
０以上、約11×106psi（76GPa）以下の、好まし
くは約５×106乃至約９×106psi（34乃至62GPa）
の、複合材料の圧縮方向に平行に切断された試料
について測定されたヤング率とを有する複合材料
にある。 本発明の他のアスペクトは、 (a) 本質的に約50乃至90重量％の果粒状アルミナ
および10乃至50重量％の果粒状窒化ホウ素とか
ら成る混合物を準備する段階と、 (b) 前記混合物を乾式混合する段階と、 (c) 前記混合物を、金型中において、約1600乃至
約1800℃の温度、および約1800乃至約2500psi
（12.4−17.2MPa）の成形圧において、非酸化
性雰囲気条件のもとに、圧縮混合物の密度を安
定させセラミツクス複合材料を形成するに十分
な時間、加熱圧縮する段階と、 (d) 複合材料を冷却す段階と、 (e) 金型から複合材料を型出しする段階とを含む
アルミナ−窒素ホウ素複合材料の製造方法にあ
る。 アルミナは好ましくは約99.9重量％以上、さら
に好ましくは99.99重量％以上の純度を有する。
窒化ホウ素は好ましくは、99重量％以上、さらに
好ましくは99.5重量％以上の純度を有する。 本発明の複合材料は任意適当な用途に使用する
事ができるが、特に溶融金属の処理用に適してい
る。さらに詳しくは、本発明の複合材料は、連続
鋳造機に使用それるブレークリングなど、高い熱
シヨツク抵抗性を必要とする熱間金属処理用に適
当である。前述のようにブレークリングはしばし
ば、室温から数1000度までの急速な温度上昇を受
ける。さらに、ブレークリングを通しての温度グ
ラジエントは非常に高くしばしば1000℃／cm以上
である。 この用途における本発明の複合材料の特性は、
現在この種の用途において使用されている加熱圧
縮された窒素ホウ素セラミツクスと同等、または
多くの場合これより優れている。窒化ホウ素セラ
ミツクスに対する本発明の窒化ホウ素／アルミナ
複合材料の利点は下記である。 １ 高いロツクウエル硬度によつて示されるよう
な改良された耐摩性、 ２ B2O3および／または揮発性不純物含有量が
低い、 ３ BNと同等またはこれ以下のヤング率によつ
て示されるように、同等または改良された熱シ
ヨツク抵抗性、 ４ 改良された高温曲げ強さ、 ５ 溶融金属に対する改良された腐食抵抗、 ６ 安価な原材料と製造中の処理温度の低い事に
より、窒化ホウ素セラミツクスりも低いコスト
の可能性のある事、 ７ 本発明の複合材料を使用した場合、溶融金属
中の摩耗と反応が低い事による金属製品の品質
の改良、 ８ 長い貯蔵寿命。 ［発明の説明］ 本発明の複合材料は、「熱間圧縮」によつて、
すなわち果粒状材料、この場合果粒状アルミナと
窒化ホウ素とを加熱圧縮する事によつて製造され
る種類のセラミツク複合材料に属する。本発明の
複合材料は本質的に、約50〜約90重量％のアルミ
ナと、約10〜50重量％の窒化ホウ素とから成る。
本発明の複合材料は、アルミナおよび窒化ホウ素
のほか、少量の不純物、主としてアルミナと窒化
ホウ素との反応生成物を含み、これより少ない割
合で原材料中のアダルテラントを含有する。本発
明の複合材料を汚染する主たるアルミナ−窒化ホ
ウ素反応生成物はB2O3であつて、これより少量
のAlNを含有する。本発明の複合材料の利点は、
B2O3含有量が窒化ホウ素セラミツクスよりも低
い事にある。窒化ホウ素セラミツクスは代表的に
は３〜９重量％のB2O3を含有する。本発明の複
合材料は、約３重量％以下のB2O3、さらに好ま
しくは１重量％以下のB2O3を含有する。 さらに本発明の複合材料は優れた熱シヨツク抵
抗性を有する。これは、その低い熱膨張係数
（CTE）と低いヤング率とによつて示される。本
発明の複合材料は、約15×10-6／℃以下の、複
合材料の圧縮方向に対して平行方向に切断された
試料棒材について測定されたCTEと、約11×
106psi（76GPa）以下の、複合材料の圧縮方向に
対して平行方向に切断された棒材について測定さ
れたヤング率とを有する。好ましくは、ヤング率
（平行）は約５×106psi乃至約９×106psi（34.5〜
62.1GPa）の範囲とする。密度は理論値の約73％
〜約93％、好ましくは約83％〜約93％である。こ
のような低い密度は低いヤング率と改良された熱
シヨツク抵抗性に貢献し、またこの低い密度は高
い多孔度を与えるので、ヒビ割れの拡大を抑止す
る。また低密度は、機械化構成に役立つ。なぜか
ならば高密度はしばしば過大な固さを示し、機械
加工が困難からである。本発明の複合材料は、低
い密度と、CTEと、ヤング率との組合せにより、
驚くほど優れた熱シヨツク抵抗性と、ヒビ割れ抵
抗と、機械加工性とを示す。 本発明の好ましい複合材料は、その機械加工性
の故に、約110〜約130、さらに好ましくは約115
〜120のロツクウエルＲスケール硬度を有するる また本発明の好ましい複合材料は、BNセラミ
ツクスより優れた高い高温強さによつて示される
ように、熱金属による摩耗抵抗が高い。従つて、
本発明の複合材料の圧縮方向に対して平行に切断
された試料棒材の1500℃における曲げ強さは、
3500psi（24Mpa）以上、好ましくは5500psi
（38Mpa）以上である。一般に、平行切断試料に
ついて測定された1500℃での曲げ強さは11000psi
（76Mpa）以下である。 複合材料が一軸圧縮法によつて製造された場
合、この圧縮軸に対して平行に切断された試料棒
材についてCTE、ヤング率および1500℃曲げ強
さを測定する。この圧縮軸に対して垂直方向に切
断された棒材について測定された値は特許請求の
範囲に記載の範囲と異なる場合がある。しかしそ
の場合、平行方向に切断された棒材について測定
された範囲が特許請求の範囲の範囲内にあるなら
ば、この複合材料は本発明の主旨の範囲内にある
ものとする。 複合材料が等方性圧縮法によつて製造される場
合１つの圧縮方向があるのではなく、複合材料は
等方性となる。等方性圧縮複合材料については、
任意の方向に切断された棒材についてCTE、ヤ
ング率および曲げ強さを測定する事ができる。 本発明は本発明のアルミナ−窒素ホウ素複合材
料の製造法を包含する。本発明の方法において
は、約50〜90重量％の果粒状アルミナと、約10〜
50重量％の果粒状窒化ホウ素とから成る混合物が
準備される。アルミナと窒化ホウ素は実質的に純
粋な材料である。アルミナの純度は好ましくは
99.9重量％、さらに好ましくは99.99重量％以上
のAl2O3でなければならない。窒化ホウ素の純度
は、約99重量％以上、さらに好ましくは99.5重量
％以上のBNとしなければならない。純度とし
は、処理温度において液相を形成し、または反応
して液相を形成する不純物の存在しない事を言
い、主たる不純物は一般にB2O3と鉄である。
Al2O3および／またはBN中のこれらの不純物は
焼成中にガラス状態の粒界相を形成する。その結
果一般に、本発明の複合材料より高い密度と
CTEとを有する生成物が生じる。非液相形成不
純物はこれより多量に存在しても、その複合材料
は本発明の主旨の範囲内にある。 混合物は乾式配合によつて製造される。「乾式
配合」とは、例えばプレーンタンブラー中での混
合のように、果粒状材料の新しい面を形成し、こ
の面の上に粒子を分布させる事によつて混合させ
る乾燥状態での固相混合法を言う。この混合は穏
やかでなければならないが、アルミナと窒化ホウ
素の粒子を実質的に分散させなければならない。
さらに大きな凝集粒子を破砕しなければならな
い。しかしすべての凝集粒子を完全に破砕する必
要はなく、あるいはAl2O3粒子とBN粒子の小さ
な凝集体の形成を防止する必要はない。アルミナ
と窒化ホウ素を微細に粉砕しまたは分割する事は
望ましくはい。これは不当に高い密度を有する最
終複合材料を生じるからである。 適当なミキサーは各種のタンブラー、例えばダ
ブルコーンブレンダー、ツインシエルまたはｖ−
ブレンダー、ドラムブレンダーなどである。粒子
そのものの過度の粒砕を生じない限り、大きな凝
集粒子を破砕するため、タンブラーの中にバツフ
ア、インテンシフアイアバーおよびその他の衝撃
部材などの混合器具を使用する事ができる。例え
ば、ミユラー、ボールミルおよびロツドミルな
ど、材料の混合のために主として剪断力または圧
縮力または研磨作用に依存する混合装置は一般に
適当でない。これらの型のミキサーは過度の粒径
減少を生じ、その結果不当に高い密度を生じる。
また、セラミツクスの製造において一般に使用さ
れる湿式ミリングは、乾式混合法または本発明の
方法から生じるものよりも小粒径の均質混合物を
生じる。従つて湿式ミリングされた混合物を不当
に高い最終密度を生じる。この湿式混合と異な
り、本発明による乾式配合はAl2O3粒子とBN粒
子の凝集体を生じ、これが低密度の複合材料を形
成させた。 アルミナと窒化ホウ素を混合した後に、この混
合物を金型中で加熱してセラミツクス材料を形成
する。加熱−圧縮法は、セラミツクス製造に使用
される通常の熱間プレス法とする事ができる。圧
縮は一軸圧縮または等方性圧縮とする事ができ
る。成形温度は約1600〜約1800℃の範囲とし、成
形圧は約1800〜約2500psi（12.4〜17.2MPa）の範
囲とする。過度に高い処理温度（1800℃以上）は
BNとAl2O3の過度の反応を生じて、B2O3相を形
成する。B2O3相は処理温度で液相となり、複合
材料の高密度化を生じる。同じく、前記より高い
圧力を使用すれば、高密度の複合材料を生じる。
前記より低い温度と圧力は、十分に結合されてい
ない複合材料を生じる可能性がある。 圧縮と加熱は、アルミナと窒化ホウ素に対して
非酸化性の雰囲気中において同時に実施される。
適当な非酸化性雰囲気は真空、または貴ガス（す
なわちアルゴン）、アンモニヤまたは窒素などの
非酸化性ガスとする。空気などの酸化性雰囲気中
において、BNは酸化してB2O3相を生じ、これが
焼成中に液相を成し、粒子を密着させる。 混合物の圧縮−加熱中に、混合物は密度を増大
して結合複合材料を形成する。前記の温度と圧力
での圧縮−加熱を十分時間実施した後、密度の増
大は本質的にに止まる。密度が安定して粒子が十
分に結合された後、圧力を解除し、得られたアル
ミナ窒化ホウ素のセラミツクス複合材料を冷却
し、金型から出す事ができる。 ［実施例］ 以下の実施例は本発明を説明するためのもので
あつて、本発明はこれに限定されるものではな
い。 実施例 １ 本発明の複合材料を本発明の方法によつて下記
のように製作した。アルミナ（99.99重量％の純
粋Al2O3、５〜20m2／ｇの表面積、0.3〜0.8ミク
ロンの粒径）を窒化ホウ素（BN）と混合した。
この窒化ホウ素は、1900℃までの温度で、0.2重
量％のB2O3、0.5重量％の格子酸素（O2として測
定）まで精製されていた。BNは10〜15m2／ｇの
表面積を有し、少なくとも94.5％が−325メツシ
ユ粒径（44ミクロン以下）を有する。アルミナは
商品であつて、容易に入手される。適当な窒化ホ
ウ素は、コネチカツト、ダンベリ、ユニオン、カ
ーバイド社のHCPグレードである。 これらの粉末を、インテンシフアイバー付きｖ
−ブレンダーの中で60分間、混合した。 つぎに、この粉末を黒鉛金型を有する通常の果
粒状セラミツクス製造用ホツトプレス装置の中に
導入し、2200psi（15MPa）まで一軸プレスし、
1700〜1750℃に加熱した。 加圧率と加熱率および保持時間は試料のサイズ
に依存する。金型中の混合物の密度が安定化する
まで圧力と温度を保持する。 実施例 350.0ｇのAl2O3（75重量％）と116.7ｇのBN（25
重量％）とを、インテンシフアイアバー付きツイ
ンシエルｖ−ブレンダーをもつて１時間混合し
た。Al2O3はユニオンカーバイド社製であつて、
純度99.99％であり、17.4m2／ｇの表面積を有し、
0.5ミクロンの平均粒径を有していた。BNはユニ
オンカーバイド社のグレードHCPであつて、0.5
％以下の格子O2を含有し、純度は99.0％以上であ
り、その94.5重量％が−325メツシユ（44ミクロ
ン）以下の粒径を有し、約10〜15m2／ｇの表面積
を有していた。ユニオンカーバイイドHCPは、
高いB2O3含有量と格子O2含有量とを有する不純
グレードのBNを1900℃にまで急速に加熱し、
B2O3の実質的に全量が蒸発し格子酸素の大部分
が除去されるまで、この温度に保持する事によつ
て製造される。 配合された材料（275.0グラム）を微粒子黒鉛
金型（ユニオンカーバイド社グレードATJ）の
中に予圧入した。この金型の寸法は、内径−２イ
ンチ（５cm）、外径−３ 3/4（9.5cm）、長さ−18
1/16（45.9cm）であつた。 この金型と内容物と直径４インチ（10cm）の抵
抗加熱管炉の中に装入し、賃窒雰囲気中で油圧ラ
ムをもつて1700℃および2500psi（17.2MPa）まで
加熱し一軸圧縮し、この温度と圧力に２時間保持
した。加熱速度と加圧速度はそれぞれ600℃／時
および800psi／時（5.5MPa／時）であつた。金
型を冷却させ、ビレツトを金型から出した。 つぎに、圧縮方向に対して平行にビレツトから
試料バーを切り出し、複合材料の特性を測定し
た。その処理条件および特性を別表Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄにおいて試料−１として示す。表Ｄは、SIユ
ニツト中の表Ａ、Ｂ、ＣおよびＤと同一のデータ
を示す。密度、ヤング率、室温曲げ強さ、1500℃
曲げ強さおよびロツクウエルＲ硬度は、5/16×5/
１６インチ（0.8×0.8cm）×ビレツト長のバーにつ
いて測定した。CTEは5/16×5/16インチ（0.8×
0.8cm）×21/2インチ長（63.5cm）のバーを使用し
て測定された。 CTEは、試料バーを支持ピン上に配置し、黒
鉛管炉の中に長手方に挿入する事によつて測定さ
れた。２個の平行望遠鏡視界を具備し、視界軸線
の間隔を調節できるように取り付けた光学エキス
テンソメータを使用した。視界間隔を測定するた
めにキヤリパーを使用した。炉中の視界管を通し
て、試料バーの両端に視界を収束させた。炉を不
活性雰囲気中で加熱し、適当温度間隔で試料の長
さをキヤリパーをもつて測定した。CTEは、試
料の長さの分数変動を摂氏温度上昇分で割つた商
として計算された。 15℃と室温における曲げ強さはASTM−Ｄ−
690三点荷重法によつて測定された。 粉砕された室温曲げ強さバーについて、メタノ
ールをもつてB2O3を抽出し、核電磁共鳴法によ
つてメタノールのホウ素含有量を測定する事によ
つて、B2O3含有量を測定した。 実施例 組成と処理条件を変動させる以外は、前記実施
例のものと同様の複合材料を製作した。下記の
表Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて、処理条件と特性を試
料−２〜−10として示した。使用されたアル
ミナは実施例において使用したものと同一また
は類似であつた。アルミナの表面積は、試料−
１、−３、−６において17.42m2／ｇ、試料
−２、−４、−８、−９において8.95
m2／ｇ、また試料−５および−７において
16.07m2／ｇであつた。アルミナの純度は、約
99.99重量％Al2O3であつた。BNは実施例にお
いて使用されたものと同一であつた。すべての試
料を2200〜2500psi（15.2〜17.2MPa）の圧でプレ
スした。 また比較のため、BN耐火セラミツクスの平均
特性を表Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて試料Ｃ−１とし
て示す。 また本発明の複合材料が溶融金属によつて濡れ
るか否かを判断するためのテストを実施した。こ
れらのテストは溶融した鉄、ニツケル、およびス
テンレス鋼を使用して実施された。複合材料の濡
れは観察されなかつた。これは、複合材料が濡れ
ていないので、複合材料の低密度による多孔性が
複合材料構造中への金属の進入を生じない事を示
す。さらに本発明の複合材料は、溶融金属の存在
において著しく摩耗されない事が観察された。こ
れは、高い1500℃曲げ強さと硬度による。これは
現在使用されているBNセラミツクス（Ｃ−１参
照）と対照的である。これらのBNセラミツクス
は、遥かに低い1500℃曲げ強さと硬度を有し、従
つて溶融金属に対して低い摩耗抵抗を有する。 実施例 99.9重量％以下のAl2O3を含有するアルミナを
使用した事以外は、実施例と実質的に同様にし
てアルミナ／窒化ホウ素複合材料を製作した。こ
のアルミナは325メツシユ（44ミクロン）以下の
粒径と、2.06m2／ｇの表面積と、99.5重量％の純
度とを有し、管状または小板状結晶モルフオロジ
ーを有していた。処理条件と特性を表Ａ、Ｂ、Ｃ
およびＤにおいて、Ｉ−11として示す。この複合
材料は、低いCTEとヤング率データの故に優れ
た熱シヨツク抵抗性を示したが、低い1500℃曲げ
強さを有するが故に好ましくない。 対照例 アルミナと窒化ホウ素の混合物を本発明の複合
材料のように乾式配合するのでなく、ボールミル
中で湿式粉砕する事以外は、実施例と実質的に
同様にして、アルミナ／窒化ホウ素複合材料を製
作した。この複合材料の処理条件と特性は表Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて試料Ｃ−３として示されてい
る。 これのデータを比較する事により、湿式粉砕は
著しく密で、比較的低いヤング率を有する複合材
料を生じた事が見られる。この複合材料は本発明
の複合材料の優れた熱シヨツク抵抗性を有しな
い。さらに、1500℃曲げ強さが著しく低い。従つ
てこの複合材料は、本発明の複合材料の優れた溶
融金属耐摩性を有しない。 別表に示したデータは、従来技術のアルミナ／
窒化ホウ素複合材料と比較して本発明の複合材料
の優越性を示す。ライス他およびルーイス他の前
記の複合材料に対して、本発明の複合材料は溶融
金属に対する優れた応用性を示す。本発明の複合
材料は、従来の複合材料よりも低い密度と、低い
ヤング率と、低い熱膨張係数とを有する。これら
のCTEおよびヤング率のデータは、従来の複合
材料に対して著しく優れた熱シヨツク抵抗性を示
す。熱シヨツク抵抗性は、ブレークリングなどの
溶融金属に対する応用部材の最も重要な特性であ
る。また本発明の複合材料の低密度は複合材料の
低ヤング／率に貢献する。さらに、低密度は多孔
性と、低密度粒子（凝集粒子）の存在を示し、こ
れは複合材料が応力を受けた時のひび割れストツ
パとして作用する。 本発明は前記の説明のみに限定されるものでは
なく、その主旨の範囲内において任意に変更実施
できる。
窒化ホウ素を含有するセラミツクス複合材料に関
するものである。 ［従来技術と問題点］ 現在、セラミツクス材料が種々の溶融金属処理
用に有効に使用されている。通常、この種の処理
は、急速に温度上昇および激しい温度グラジエン
トなどの極端な環境条件を前提としている。特に
厳しい応用面は水平連続鋳造機のブレークリング
である。一般にブレークリングは、極度に急速な
温度上昇と、しばしば1000℃／cmを超える高い温
度グラジエントを受ける。このような条件は、破
断防止のために優れた熱シヨツク抵抗を有する材
料を必要とする。さらに、この材料は好ましくは
溶融金属に対する高い耐摩性と耐食性とを有し、
機械加工可能で、経済的に製造可能でなければな
らない。 窒化ホウ素は、その優れた熱シヨツク抵抗性
と、耐食性と、高温安定性と、加工性との故に、
ブレークリングの材料として有効に使用される。
しかしこの材料は優れた耐摩性に欠け、従つて流
動金属に露出された時に高度の摩耗を受ける。さ
らに、BNセラミツクスは代表的にはB2O3結合剤
相を含有し、これが化学的に溶融金属と反応し
て、さらに窒化ホウ素セラミツクスの一体性を損
なう可能性がある。BNの劣化は、鋳造される金
属について問題を生じる。BN粒子、およびB2O3
と炭素との反応から生じるB2O3ガスまたはCO2
ガスから成る泡が固化中の金属中に捕捉される。 またアルミナは、その硬度と、耐摩性と、化学
的安定性との故に溶融金属処理用に使用される。
アルミナセラミツクスは有効ではあるが、しばし
ば低い熱シヨツク抵抗性を有し、またその硬度の
故に加工が困難である。 Al2O3の耐摩性と化学的安定性とを有するが、
またBNの熱シヨツク抵抗性と優れた加工性とを
有する耐火性材料を提供する事が好ましい。 ライス他は、「熱構造用セラミツクス複合材
料」、Cer.Eng.Sci.Proc.、１：424−43（Nos.7−
８、1980）において、誘電用のアルミナ−窒化ホ
ウ素複合材料を記載している。窒化ホウ素の原料
として、微細な凝集粒子を含有しないBNが好ま
しい。アルミナと窒化ホウ素を粉砕し、1800℃以
上の温度で処理する。1700℃またはこれ以下の処
理温度は不適当と述べられている。得られた複合
材料は193.05〜199.95MPa（28〜29psi×106）のヤ
ング係数を有していた。 ルーイス他は、「アルミナ−およびムライト−
窒化ホウ素果粒状セラミツクス−セラミツクス複
合材料における微構造および熱機械的特性」Cer.
Eng.sci.Proc.、２：719−27（Nos.7−８、1981）
において、微細な窒化ホウ素およびアルミナの果
粒材料を16−40時間、アルコール中において湿式
ミル引きし、空気中または真空条件で熱間プレス
する事によつて製造されたアルミナ／窒化ホウ素
複合材料を開示している。ルーイス他によつて開
示された複合材料は、理論密度の94.5％〜96.5％
の密度と、103〜77GPa（11×106〜17×106psi）
の平行ヤング係数と、20×10-6／℃の平行
CTEと、７×10-6／℃の垂直CTEとを有して
いた。 ［発明の目的および効果］ 本発明の１つのアスペクトは、果粒状アルミナ
と窒化ホウ素の混合物を加熱圧縮する事によつて
製造された複合材料において、この複合材料は本
質的に、約50重量％乃至約90重量％のアルミナ
と、約10重量％乃至約50重量％の窒化ホウ素とか
ら成り、前記複合材料は、理論密度の93％以下、
好ましくは約73％乃至約93％、さらに好ましくは
83％乃至93％の密度と、０以上、約15×10-6／
℃以下の複合材料圧縮方向に平行に切断された試
料について測定された熱膨張係数（CTE）と、
０以上、約11×106psi（76GPa）以下の、好まし
くは約５×106乃至約９×106psi（34乃至62GPa）
の、複合材料の圧縮方向に平行に切断された試料
について測定されたヤング率とを有する複合材料
にある。 本発明の他のアスペクトは、 (a) 本質的に約50乃至90重量％の果粒状アルミナ
および10乃至50重量％の果粒状窒化ホウ素とか
ら成る混合物を準備する段階と、 (b) 前記混合物を乾式混合する段階と、 (c) 前記混合物を、金型中において、約1600乃至
約1800℃の温度、および約1800乃至約2500psi
（12.4−17.2MPa）の成形圧において、非酸化
性雰囲気条件のもとに、圧縮混合物の密度を安
定させセラミツクス複合材料を形成するに十分
な時間、加熱圧縮する段階と、 (d) 複合材料を冷却す段階と、 (e) 金型から複合材料を型出しする段階とを含む
アルミナ−窒素ホウ素複合材料の製造方法にあ
る。 アルミナは好ましくは約99.9重量％以上、さら
に好ましくは99.99重量％以上の純度を有する。
窒化ホウ素は好ましくは、99重量％以上、さらに
好ましくは99.5重量％以上の純度を有する。 本発明の複合材料は任意適当な用途に使用する
事ができるが、特に溶融金属の処理用に適してい
る。さらに詳しくは、本発明の複合材料は、連続
鋳造機に使用それるブレークリングなど、高い熱
シヨツク抵抗性を必要とする熱間金属処理用に適
当である。前述のようにブレークリングはしばし
ば、室温から数1000度までの急速な温度上昇を受
ける。さらに、ブレークリングを通しての温度グ
ラジエントは非常に高くしばしば1000℃／cm以上
である。 この用途における本発明の複合材料の特性は、
現在この種の用途において使用されている加熱圧
縮された窒素ホウ素セラミツクスと同等、または
多くの場合これより優れている。窒化ホウ素セラ
ミツクスに対する本発明の窒化ホウ素／アルミナ
複合材料の利点は下記である。 １ 高いロツクウエル硬度によつて示されるよう
な改良された耐摩性、 ２ B2O3および／または揮発性不純物含有量が
低い、 ３ BNと同等またはこれ以下のヤング率によつ
て示されるように、同等または改良された熱シ
ヨツク抵抗性、 ４ 改良された高温曲げ強さ、 ５ 溶融金属に対する改良された腐食抵抗、 ６ 安価な原材料と製造中の処理温度の低い事に
より、窒化ホウ素セラミツクスりも低いコスト
の可能性のある事、 ７ 本発明の複合材料を使用した場合、溶融金属
中の摩耗と反応が低い事による金属製品の品質
の改良、 ８ 長い貯蔵寿命。 ［発明の説明］ 本発明の複合材料は、「熱間圧縮」によつて、
すなわち果粒状材料、この場合果粒状アルミナと
窒化ホウ素とを加熱圧縮する事によつて製造され
る種類のセラミツク複合材料に属する。本発明の
複合材料は本質的に、約50〜約90重量％のアルミ
ナと、約10〜50重量％の窒化ホウ素とから成る。
本発明の複合材料は、アルミナおよび窒化ホウ素
のほか、少量の不純物、主としてアルミナと窒化
ホウ素との反応生成物を含み、これより少ない割
合で原材料中のアダルテラントを含有する。本発
明の複合材料を汚染する主たるアルミナ−窒化ホ
ウ素反応生成物はB2O3であつて、これより少量
のAlNを含有する。本発明の複合材料の利点は、
B2O3含有量が窒化ホウ素セラミツクスよりも低
い事にある。窒化ホウ素セラミツクスは代表的に
は３〜９重量％のB2O3を含有する。本発明の複
合材料は、約３重量％以下のB2O3、さらに好ま
しくは１重量％以下のB2O3を含有する。 さらに本発明の複合材料は優れた熱シヨツク抵
抗性を有する。これは、その低い熱膨張係数
（CTE）と低いヤング率とによつて示される。本
発明の複合材料は、約15×10-6／℃以下の、複
合材料の圧縮方向に対して平行方向に切断された
試料棒材について測定されたCTEと、約11×
106psi（76GPa）以下の、複合材料の圧縮方向に
対して平行方向に切断された棒材について測定さ
れたヤング率とを有する。好ましくは、ヤング率
（平行）は約５×106psi乃至約９×106psi（34.5〜
62.1GPa）の範囲とする。密度は理論値の約73％
〜約93％、好ましくは約83％〜約93％である。こ
のような低い密度は低いヤング率と改良された熱
シヨツク抵抗性に貢献し、またこの低い密度は高
い多孔度を与えるので、ヒビ割れの拡大を抑止す
る。また低密度は、機械化構成に役立つ。なぜか
ならば高密度はしばしば過大な固さを示し、機械
加工が困難からである。本発明の複合材料は、低
い密度と、CTEと、ヤング率との組合せにより、
驚くほど優れた熱シヨツク抵抗性と、ヒビ割れ抵
抗と、機械加工性とを示す。 本発明の好ましい複合材料は、その機械加工性
の故に、約110〜約130、さらに好ましくは約115
〜120のロツクウエルＲスケール硬度を有するる また本発明の好ましい複合材料は、BNセラミ
ツクスより優れた高い高温強さによつて示される
ように、熱金属による摩耗抵抗が高い。従つて、
本発明の複合材料の圧縮方向に対して平行に切断
された試料棒材の1500℃における曲げ強さは、
3500psi（24Mpa）以上、好ましくは5500psi
（38Mpa）以上である。一般に、平行切断試料に
ついて測定された1500℃での曲げ強さは11000psi
（76Mpa）以下である。 複合材料が一軸圧縮法によつて製造された場
合、この圧縮軸に対して平行に切断された試料棒
材についてCTE、ヤング率および1500℃曲げ強
さを測定する。この圧縮軸に対して垂直方向に切
断された棒材について測定された値は特許請求の
範囲に記載の範囲と異なる場合がある。しかしそ
の場合、平行方向に切断された棒材について測定
された範囲が特許請求の範囲の範囲内にあるなら
ば、この複合材料は本発明の主旨の範囲内にある
ものとする。 複合材料が等方性圧縮法によつて製造される場
合１つの圧縮方向があるのではなく、複合材料は
等方性となる。等方性圧縮複合材料については、
任意の方向に切断された棒材についてCTE、ヤ
ング率および曲げ強さを測定する事ができる。 本発明は本発明のアルミナ−窒素ホウ素複合材
料の製造法を包含する。本発明の方法において
は、約50〜90重量％の果粒状アルミナと、約10〜
50重量％の果粒状窒化ホウ素とから成る混合物が
準備される。アルミナと窒化ホウ素は実質的に純
粋な材料である。アルミナの純度は好ましくは
99.9重量％、さらに好ましくは99.99重量％以上
のAl2O3でなければならない。窒化ホウ素の純度
は、約99重量％以上、さらに好ましくは99.5重量
％以上のBNとしなければならない。純度とし
は、処理温度において液相を形成し、または反応
して液相を形成する不純物の存在しない事を言
い、主たる不純物は一般にB2O3と鉄である。
Al2O3および／またはBN中のこれらの不純物は
焼成中にガラス状態の粒界相を形成する。その結
果一般に、本発明の複合材料より高い密度と
CTEとを有する生成物が生じる。非液相形成不
純物はこれより多量に存在しても、その複合材料
は本発明の主旨の範囲内にある。 混合物は乾式配合によつて製造される。「乾式
配合」とは、例えばプレーンタンブラー中での混
合のように、果粒状材料の新しい面を形成し、こ
の面の上に粒子を分布させる事によつて混合させ
る乾燥状態での固相混合法を言う。この混合は穏
やかでなければならないが、アルミナと窒化ホウ
素の粒子を実質的に分散させなければならない。
さらに大きな凝集粒子を破砕しなければならな
い。しかしすべての凝集粒子を完全に破砕する必
要はなく、あるいはAl2O3粒子とBN粒子の小さ
な凝集体の形成を防止する必要はない。アルミナ
と窒化ホウ素を微細に粉砕しまたは分割する事は
望ましくはい。これは不当に高い密度を有する最
終複合材料を生じるからである。 適当なミキサーは各種のタンブラー、例えばダ
ブルコーンブレンダー、ツインシエルまたはｖ−
ブレンダー、ドラムブレンダーなどである。粒子
そのものの過度の粒砕を生じない限り、大きな凝
集粒子を破砕するため、タンブラーの中にバツフ
ア、インテンシフアイアバーおよびその他の衝撃
部材などの混合器具を使用する事ができる。例え
ば、ミユラー、ボールミルおよびロツドミルな
ど、材料の混合のために主として剪断力または圧
縮力または研磨作用に依存する混合装置は一般に
適当でない。これらの型のミキサーは過度の粒径
減少を生じ、その結果不当に高い密度を生じる。
また、セラミツクスの製造において一般に使用さ
れる湿式ミリングは、乾式混合法または本発明の
方法から生じるものよりも小粒径の均質混合物を
生じる。従つて湿式ミリングされた混合物を不当
に高い最終密度を生じる。この湿式混合と異な
り、本発明による乾式配合はAl2O3粒子とBN粒
子の凝集体を生じ、これが低密度の複合材料を形
成させた。 アルミナと窒化ホウ素を混合した後に、この混
合物を金型中で加熱してセラミツクス材料を形成
する。加熱−圧縮法は、セラミツクス製造に使用
される通常の熱間プレス法とする事ができる。圧
縮は一軸圧縮または等方性圧縮とする事ができ
る。成形温度は約1600〜約1800℃の範囲とし、成
形圧は約1800〜約2500psi（12.4〜17.2MPa）の範
囲とする。過度に高い処理温度（1800℃以上）は
BNとAl2O3の過度の反応を生じて、B2O3相を形
成する。B2O3相は処理温度で液相となり、複合
材料の高密度化を生じる。同じく、前記より高い
圧力を使用すれば、高密度の複合材料を生じる。
前記より低い温度と圧力は、十分に結合されてい
ない複合材料を生じる可能性がある。 圧縮と加熱は、アルミナと窒化ホウ素に対して
非酸化性の雰囲気中において同時に実施される。
適当な非酸化性雰囲気は真空、または貴ガス（す
なわちアルゴン）、アンモニヤまたは窒素などの
非酸化性ガスとする。空気などの酸化性雰囲気中
において、BNは酸化してB2O3相を生じ、これが
焼成中に液相を成し、粒子を密着させる。 混合物の圧縮−加熱中に、混合物は密度を増大
して結合複合材料を形成する。前記の温度と圧力
での圧縮−加熱を十分時間実施した後、密度の増
大は本質的にに止まる。密度が安定して粒子が十
分に結合された後、圧力を解除し、得られたアル
ミナ窒化ホウ素のセラミツクス複合材料を冷却
し、金型から出す事ができる。 ［実施例］ 以下の実施例は本発明を説明するためのもので
あつて、本発明はこれに限定されるものではな
い。 実施例 １ 本発明の複合材料を本発明の方法によつて下記
のように製作した。アルミナ（99.99重量％の純
粋Al2O3、５〜20m2／ｇの表面積、0.3〜0.8ミク
ロンの粒径）を窒化ホウ素（BN）と混合した。
この窒化ホウ素は、1900℃までの温度で、0.2重
量％のB2O3、0.5重量％の格子酸素（O2として測
定）まで精製されていた。BNは10〜15m2／ｇの
表面積を有し、少なくとも94.5％が−325メツシ
ユ粒径（44ミクロン以下）を有する。アルミナは
商品であつて、容易に入手される。適当な窒化ホ
ウ素は、コネチカツト、ダンベリ、ユニオン、カ
ーバイド社のHCPグレードである。 これらの粉末を、インテンシフアイバー付きｖ
−ブレンダーの中で60分間、混合した。 つぎに、この粉末を黒鉛金型を有する通常の果
粒状セラミツクス製造用ホツトプレス装置の中に
導入し、2200psi（15MPa）まで一軸プレスし、
1700〜1750℃に加熱した。 加圧率と加熱率および保持時間は試料のサイズ
に依存する。金型中の混合物の密度が安定化する
まで圧力と温度を保持する。 実施例 350.0ｇのAl2O3（75重量％）と116.7ｇのBN（25
重量％）とを、インテンシフアイアバー付きツイ
ンシエルｖ−ブレンダーをもつて１時間混合し
た。Al2O3はユニオンカーバイド社製であつて、
純度99.99％であり、17.4m2／ｇの表面積を有し、
0.5ミクロンの平均粒径を有していた。BNはユニ
オンカーバイド社のグレードHCPであつて、0.5
％以下の格子O2を含有し、純度は99.0％以上であ
り、その94.5重量％が−325メツシユ（44ミクロ
ン）以下の粒径を有し、約10〜15m2／ｇの表面積
を有していた。ユニオンカーバイイドHCPは、
高いB2O3含有量と格子O2含有量とを有する不純
グレードのBNを1900℃にまで急速に加熱し、
B2O3の実質的に全量が蒸発し格子酸素の大部分
が除去されるまで、この温度に保持する事によつ
て製造される。 配合された材料（275.0グラム）を微粒子黒鉛
金型（ユニオンカーバイド社グレードATJ）の
中に予圧入した。この金型の寸法は、内径−２イ
ンチ（５cm）、外径−３ 3/4（9.5cm）、長さ−18
1/16（45.9cm）であつた。 この金型と内容物と直径４インチ（10cm）の抵
抗加熱管炉の中に装入し、賃窒雰囲気中で油圧ラ
ムをもつて1700℃および2500psi（17.2MPa）まで
加熱し一軸圧縮し、この温度と圧力に２時間保持
した。加熱速度と加圧速度はそれぞれ600℃／時
および800psi／時（5.5MPa／時）であつた。金
型を冷却させ、ビレツトを金型から出した。 つぎに、圧縮方向に対して平行にビレツトから
試料バーを切り出し、複合材料の特性を測定し
た。その処理条件および特性を別表Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄにおいて試料−１として示す。表Ｄは、SIユ
ニツト中の表Ａ、Ｂ、ＣおよびＤと同一のデータ
を示す。密度、ヤング率、室温曲げ強さ、1500℃
曲げ強さおよびロツクウエルＲ硬度は、5/16×5/
１６インチ（0.8×0.8cm）×ビレツト長のバーにつ
いて測定した。CTEは5/16×5/16インチ（0.8×
0.8cm）×21/2インチ長（63.5cm）のバーを使用し
て測定された。 CTEは、試料バーを支持ピン上に配置し、黒
鉛管炉の中に長手方に挿入する事によつて測定さ
れた。２個の平行望遠鏡視界を具備し、視界軸線
の間隔を調節できるように取り付けた光学エキス
テンソメータを使用した。視界間隔を測定するた
めにキヤリパーを使用した。炉中の視界管を通し
て、試料バーの両端に視界を収束させた。炉を不
活性雰囲気中で加熱し、適当温度間隔で試料の長
さをキヤリパーをもつて測定した。CTEは、試
料の長さの分数変動を摂氏温度上昇分で割つた商
として計算された。 15℃と室温における曲げ強さはASTM−Ｄ−
690三点荷重法によつて測定された。 粉砕された室温曲げ強さバーについて、メタノ
ールをもつてB2O3を抽出し、核電磁共鳴法によ
つてメタノールのホウ素含有量を測定する事によ
つて、B2O3含有量を測定した。 実施例 組成と処理条件を変動させる以外は、前記実施
例のものと同様の複合材料を製作した。下記の
表Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて、処理条件と特性を試
料−２〜−10として示した。使用されたアル
ミナは実施例において使用したものと同一また
は類似であつた。アルミナの表面積は、試料−
１、−３、−６において17.42m2／ｇ、試料
−２、−４、−８、−９において8.95
m2／ｇ、また試料−５および−７において
16.07m2／ｇであつた。アルミナの純度は、約
99.99重量％Al2O3であつた。BNは実施例にお
いて使用されたものと同一であつた。すべての試
料を2200〜2500psi（15.2〜17.2MPa）の圧でプレ
スした。 また比較のため、BN耐火セラミツクスの平均
特性を表Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて試料Ｃ−１とし
て示す。 また本発明の複合材料が溶融金属によつて濡れ
るか否かを判断するためのテストを実施した。こ
れらのテストは溶融した鉄、ニツケル、およびス
テンレス鋼を使用して実施された。複合材料の濡
れは観察されなかつた。これは、複合材料が濡れ
ていないので、複合材料の低密度による多孔性が
複合材料構造中への金属の進入を生じない事を示
す。さらに本発明の複合材料は、溶融金属の存在
において著しく摩耗されない事が観察された。こ
れは、高い1500℃曲げ強さと硬度による。これは
現在使用されているBNセラミツクス（Ｃ−１参
照）と対照的である。これらのBNセラミツクス
は、遥かに低い1500℃曲げ強さと硬度を有し、従
つて溶融金属に対して低い摩耗抵抗を有する。 実施例 99.9重量％以下のAl2O3を含有するアルミナを
使用した事以外は、実施例と実質的に同様にし
てアルミナ／窒化ホウ素複合材料を製作した。こ
のアルミナは325メツシユ（44ミクロン）以下の
粒径と、2.06m2／ｇの表面積と、99.5重量％の純
度とを有し、管状または小板状結晶モルフオロジ
ーを有していた。処理条件と特性を表Ａ、Ｂ、Ｃ
およびＤにおいて、Ｉ−11として示す。この複合
材料は、低いCTEとヤング率データの故に優れ
た熱シヨツク抵抗性を示したが、低い1500℃曲げ
強さを有するが故に好ましくない。 対照例 アルミナと窒化ホウ素の混合物を本発明の複合
材料のように乾式配合するのでなく、ボールミル
中で湿式粉砕する事以外は、実施例と実質的に
同様にして、アルミナ／窒化ホウ素複合材料を製
作した。この複合材料の処理条件と特性は表Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて試料Ｃ−３として示されてい
る。 これのデータを比較する事により、湿式粉砕は
著しく密で、比較的低いヤング率を有する複合材
料を生じた事が見られる。この複合材料は本発明
の複合材料の優れた熱シヨツク抵抗性を有しな
い。さらに、1500℃曲げ強さが著しく低い。従つ
てこの複合材料は、本発明の複合材料の優れた溶
融金属耐摩性を有しない。 別表に示したデータは、従来技術のアルミナ／
窒化ホウ素複合材料と比較して本発明の複合材料
の優越性を示す。ライス他およびルーイス他の前
記の複合材料に対して、本発明の複合材料は溶融
金属に対する優れた応用性を示す。本発明の複合
材料は、従来の複合材料よりも低い密度と、低い
ヤング率と、低い熱膨張係数とを有する。これら
のCTEおよびヤング率のデータは、従来の複合
材料に対して著しく優れた熱シヨツク抵抗性を示
す。熱シヨツク抵抗性は、ブレークリングなどの
溶融金属に対する応用部材の最も重要な特性であ
る。また本発明の複合材料の低密度は複合材料の
低ヤング／率に貢献する。さらに、低密度は多孔
性と、低密度粒子（凝集粒子）の存在を示し、こ
れは複合材料が応力を受けた時のひび割れストツ
パとして作用する。 本発明は前記の説明のみに限定されるものでは
なく、その主旨の範囲内において任意に変更実施
できる。
【表】
【表】
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 果粒状アルミナと窒化ホウ素の混合物を加熱
圧縮する事によつて製造された耐熱性複合材料に
おいて、この複合材料は本質的に、50重量％乃至
90重量％のアルミナと、10重量％乃至50重量％の
窒化ホウ素とから成り、前記複合材料は、理論密
度の93％以下の密度と、15×10-6／℃以下の複
合材料圧縮方向に平行に切断された試料について
測定された熱膨張係数（CTE）と、76GPa（11×
106psi）以下の、複合材料の圧縮方向に平行に切
断された試料について測定されたヤング率とを有
する複合材料。 ２ 複合材料の圧縮方向に対して平行方向に切断
された試料について1500℃で測定された曲げ強さ
が24MPa（3500psi）以上である特許請求の範囲
第１項の複合材料。 ３ 130以下のロツクウエルＲスケール硬度を有
する特許請求の範囲第１項の複合材料。 ４ 複合材料の圧縮方向に対して平行方向に切断
された試料について測定されたヤング率が34乃至
62GPa（５×106乃至９×106psi）の範囲内にある
特許請求の範囲第１項による複合材料。 ５ ロツクウエルＲ硬度が115乃至120である特許
請求の範囲第３項による複合材料。 ６ 複合材料の圧縮方向に対して平行方向に切断
された試料について1500℃で測定された曲げ強さ
が38MPa乃至76MPa（5500psi乃至11000psi）で
ある特許請求の範囲第２項による複合材料。 ７ 複合材料が３重量％以下のB2O3を含有する
特許請求の範囲第１項による複合材料。 ８ 前記複合材料は１重量％以下のB2O3を含有
する特許請求の範囲第１項による複合材料。 ９ 果粒状アルミナと窒化ホウ素の混合物を加熱
圧縮する事によつて製造された複合材料におい
て、この複合材料は本質的に、50重量％乃至90重
量％のアルミナと、10重量％乃至50重量％の窒化
ホウ素とから成り、前記複合材料は、理論密度の
93％以下の密度と、15×10-6／℃以下の複合材
料圧縮方向に平行に切断された試料について測定
された熱膨張係数（CTE）と、76GPa（11×
106psi）以下の、複合材料の圧縮方向に平行に切
断された試料について測定されたヤング率と、
130以下のロツクウエルＲスケール硬度と、
24MPa（3500psi）以上の、複合材料の圧縮方向
に対して平行方向に切断された試料について1500
℃で測定された曲げ強さとを有する複合材料。 １０ (a) 本質的に50乃至90重量％の果粒状アル
ミナと10乃至50重量％の果粒状窒化ホウ素とか
ら成る混合物を準備する段階と、 (b) 前記混合物を乾式混合する段階と、 (c) 前記混合物を、金型中において、 1600乃至1800℃の温度、および12.4乃至
17.2MPa（1800乃至2500psi）の成形圧におい
て、非酸化性雰囲気条件のもとに、圧縮混合物
の密度を安定させセラミツクス複合材料を形成
するに十分な時間、加熱圧縮する段階と、 (d) 複合材料を冷却する段階と、 (e) 金型から複合材料を型出しする段階と を含むアルミナ−窒化ホウ素複合材料の製造方
法。 １１ アルミナは99.9重量％以上の純度を有する
特許請求の範囲第１０項の方法。 １２ アルミナは99.99重量％以上の純度を有す
る特許請求の範囲第１０項の方法。 １３ 窒化ホウ素は99重量％以上の純度を有する
特許請求の範囲第１０項の方法。 １４ 窒化ホウ素は99.5重量％以上の純度を有す
る特許請求の範囲第１０項の方法。 １５ (a) 本質的に99.9重量％以上の純度を有す
る50乃至90重量％の果粒状アルミナと99重量％
以上の純度を有する10乃至50重量％の果粒状窒
化ホウ素とから成る混合物を準備する段階と、 (b) 前記混合物を乾式混合する段階と、 (c) 前記混合物を、金型中において、 1600乃至1800℃の温度、および12.4乃至
17.2MPa（1800乃至2500psi）の成形圧におい
て、非酸化性雰囲気条件のもとに、圧縮混合物
の密度を安定させセラミツクス複合材料を形成
する十分な時間、加熱圧縮する段階と、 (d) 複合材料を冷却する段階と、 (e) 金型から複合材料を型出しする段階と を含むアルミナ−窒化ホウ素複合材料の製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/914,931 US4904625A (en) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | Refractory composites of alumina and boron nitride |
| US914931 | 1986-10-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166753A JPS63166753A (ja) | 1988-07-09 |
| JPH0572348B2 true JPH0572348B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
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|---|---|---|---|
| JP62250550A Granted JPS63166753A (ja) | 1986-10-03 | 1987-10-03 | アルミナと窒化ホウ素から成る耐火性複合材料とその製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
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| EP (1) | EP0262687B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63166753A (ja) |
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